安乐塘大桥钻孔桩施工方案冲击钻Word文档格式.docx

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8）、一线生产工人在作业队长及班组长的组织领导下进行生产，服从作业队的各项规程，在生产过程中严格按工艺规程进行工作，严禁违章违规作业。

2、施工机械配置

根据本工程特点、加工手段及施工现场的状况综合考虑配备机械设备及生产装备。

机械设备及生产装备配置表

名称

规格

数量

备注

冲击钻机

CZ-8

2台

冲击成孔

泥浆泵

BW250

1台

潜水泵

D50

钢筋切割机

GJ-40

1套

钢筋加工

钢筋弯曲机

GW-40

钢筋剥肋直螺纹滚丝机

LBG-40型

电焊机

BX3-500

挖掘机

EX300-5

埋设护筒

封孔导管

φ300mm

混凝土灌注

汽车吊机

QY25

放钢筋笼、混凝土灌注

4、施工准备

1、技术准备

组织工程技术管理人员熟悉工程技术文件和图纸、规范各项要求，全面领会设计意图；

对现场进行实地勘察，做好原始资料的进一步调查分析，了解当地自然条件，交通情况和可提供的用水用电情况，确保不影响现场的旋钻和其它工作。

编制施工方案，对施工作业队伍进行工前培训和技术安全交底。

对钻孔过程中可能出现的问题及突发事件采用针对性的措施和应急处理预案。

2、工程材料准备

主要原材料均办理准入手续，并按相应技术规范进行相关试验，同时制定好材料进场使用计划。

对进场材料采取有效保护措施，防止损坏和变质。

所有进场材料要求堆放整齐，标识明确，质量合格证书或者证明资料必须齐全。

3、现场准备

提前进行施工场地建设和工人临时生活设施建设，保证施工现场的施工和生活用水、用电等问题；

为防止施工期间因雨水和在成孔过程中产生的泥浆对场地地表浸泡，会给钻机的移动及商品砼运输车以及其它施工车辆在场内的通行造成较大的影响，因此必须对施工场地和通行道路加以改造，钻机就位平台需先换填一些透水性材料在再碾压密实。

4、备置辅助材料

施工现场储备一定数量的黏性土块（黄泥）及片石，在冲孔的过程中遇淤泥层、坑洞、沟渠或者软弱土层时，随时加黏性土块（黄泥）夹小片石反复冲击造壁。

5、钻孔桩施工

1、施工工艺流程

钻孔桩采用冲击式钻机造孔，钢护筒锁口，泥浆护壁。

冲击式钻机设备简单，操作方便，在冲孔过程中一部分泥浆或者石渣被挤入孔壁空隙中，孔壁坚实，不宜塌孔，对保证桩的质量极为有利。

钻孔桩施工工艺框图如下：

设备操作安全技术交底

2、测量放样

场地平整后采用全站仪精确定位桩孔德位置，根据桩定位点拉十字线钉设置控制桩，以控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确定位，护桩做好保护工作，防止施工过程中被扰动。

3、埋设护筒

埋设护筒前先开挖成坑，而后将护筒平稳吊放到位，最后在护筒外围坑中回填粘土并夯实，保证孔口不坍、不漏。

①、钢护筒内径大于设计桩径30cm，壁厚及长度根据各墩位处水位地质情况具体拟定，任意断面的椭圆度≤3%，垂直度≤0.5%。

②、测量放线定出桩位，采用挖孔埋设的方法设置钢护筒，一般地段钢护筒埋深1.5~2左右，顶部露出地面0.3m以上。

③、钢护筒中心线应与桩中心线重合，平面位置偏差≯5cm，倾斜率≯1%。

4、钻机就位

钻机就位前对各项准备工作进行检查，包括场地布置和钻机座落处平整和加固，主要机械设备的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应等。

钻机安装就位后，不得产生位移和沉降，钻机钢丝绳与钢护筒中心位置偏差不得大于50mm。

就位自检合格后，由技术人员通知监理工程师验收就位情况，验收合格后，将钻机与平台进行固定、限位，保证钻孔过程中钻机发生倾斜和位移。

5、泥浆制作

泥浆在钻孔中的主要作用是浮渣、护壁、防止孔内塌孔，泥浆性能的好坏直接影响到钻进速度和成孔质量。

在距桩合适位置设置泥浆池和沉定池，泥浆池通过泥浆沟和护筒相连，以达到循浆浮渣的效果，捞渣工作在泥浆池中进行。

①、泥浆制作

在粘土中钻孔，当泥浆浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。

当在沙土或者杂填土中钻孔，泥浆必须采用高粘度粘土或者膨润土制备，泥浆的配合比和配置方法通过试验确定；

开孔是采用造浆机进行造浆，正常钻进时利用沉淀池将排出的带有钻渣的泥浆沉淀后流入泥浆池备用，为了提高泥浆粘度和胶体率，可以向泥浆中投入适量的炼碱或者碳酸钠，泥浆的配合比和掺量通过试验确定。

②、泥浆的比重为1.1-1.2

钻进过程中泥浆对孔壁的侧压力，随着泥浆比重的增加而加大，泥浆比重越大，孔壁越稳定；

但随着泥浆比重的加大，孔壁泥皮增厚，泥浆消耗大且不易净化也不利清空和灌注混凝土。

③、粘度为18-24s

粘度是液体和混合液体运动时各个分子和颗粒之间产生的内摩擦力，粘度大泥皮厚携带钻渣能力强，但易糊结影响钻进速度，粘度过小对护壁和防止翻砂、渗透都不利。

④、含砂率≤4%

含砂率是泥浆中所含砂和粘土颗粒的体积的百分比，含沙量大会降低粘度，增加沉淀易磨损泥浆泵。

⑤、静切力为1-2.5Pa

静切力是静止的泥浆，受外力开始流动所需的最小力，若太大则沙石流动阻力大不易沉淀影响净化，从而比重也增大。

若太小则携带和悬浮钻渣的效果差，停钻时，钻渣易下沉，造成积砂埋钻。

⑥、胶体率≥95%

胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗粒和水分离的程度，胶体率高粘土颗粒不易沉淀。

⑦、酸碱度:

8～11

维持一定的PH值对保持泥浆指标很重要，可使混入泥浆中的粘土颗粒进行分散，增加泥浆中的胶体颗粒，加纯碱使体积膨胀增加颗粒表面的水化膜，保证粘土颗粒不会粘结在一起沉淀，因而增加粘土的稳定性，失水量小，胶体率好。

根据不同地层出渣情况严格控制泥浆参数、钻进速度，各地层泥浆性能指标控制见下表：

泥浆性能指标控制表

钻孔方法

地质情况

泥浆性能指标

相对密度

粘度s

含砂率%

静切力（pa）

PH值

失水率（ml/30min）

冲击钻

一般地层

1.1-1.2

18-24

≤4

1-2.5

8-11

≤20

易塌地层

1.2-1.4

22-30

3-5

卵石、浮石、岩石

1.4-1.5

25-28

泥浆池排放过程中注意环境保护，泥浆排放一律流入沉淀池，沉淀后的泥浆循环使用，废弃泥浆经过沉淀处理后，运送至指定地点处理。

当钻孔过程中发现地质预设计不符出现易塌地质时，除需及时与设计、监理和业主报告处理外，泥浆相对密度等需按照规范相关规定进行调整。

6、钻孔

采用冲击正循环钻孔，具体方法是泥浆泵接高压管至孔口，即用高压软管顺钢丝绳直至钻头以上约1m左右，管头桩倒接，并固定在钢丝绳上通过泥浆泵将泥浆压入孔底，泥浆悬浮钻渣有护筒口排出进入虑浆池，虑浆槽过滤的泥浆流入储浆池重新使用。

整个泥浆系统由泥浆泵、泥浆高压管路、虑浆池、虑浆槽、储浆池组成钻孔过程中应适量补充泥浆。

①、机具布置：

机具布置随所用钻机类型而异。

在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机对位，安装好钻架，对准钻孔中心，就可以冲击钻进。

②、开孔：

开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。

如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击钻以小冲程反复冲击造浆。

开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高于地下水位1.5m-2m。

并低于护筒0.3m以防溢出。

特别是护筒底口以下3m以内，需反复投入小片石（粒径不大于15cm）和粘土的混合物，采用小冲程冲砸密实，防止缩孔或坍孔。

一般细粒土层采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁不坍不漏。

在砂与卵石类土等松散层开孔或钻进时，可按1:

1投入粘土和小片石的混合物，以冲击钻反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时应采取回填反复冲击2-3次。

③、正常钻进时，应注意以下事项：

a、冲击大小和泥浆稠度应按通过的土层情况掌握，当通过砂、砂砾石或含沙量较大的地质层时，应采用1-2m的中小冲程，并加大泥浆稠度，反复冲击使孔壁坚实，防止坍孔。

b、当通过含砂低液限粘土等粘土质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用1-1.5m的小冲程，防止卡钻、埋钻。

c、当通过坚硬密实岩石层及瓢石基岩土层时，可采用4-5m大冲程，使漂石或基岩破碎。

④、检孔

钻孔达到设计标高后，应对空位、孔径、孔深和孔形等进行检查，孔位偏差不应大于10cm，斜度不得大于1%，设计图上未注明时，孔深容许偏差不可超过设计深度的-1%。

7、淸孔

当钻孔至设计标高，采用成孔检测设备对孔径、孔形和倾斜度进行测定，然后填写终孔检查证，并及时通知监理工程师到现场检查验收。

经监理工程师检测合格后，停止钻进，对钻孔进行第一次淸孔。

淸孔的目的是为了保证孔底的沉淀物尽可能少，以提高孔底承载力，同时为了保证填充水下混凝土质量。

可采用换浆法淸孔，淸孔分两次进行，第一次，钻孔深度距设计孔底标高1m左右时，将泥浆池中的泥浆全部放掉，向孔中投入约10立方米的粘土重新造浆替换原来的泥浆：

孔深达到设计孔底标高后，钻头在孔底1.5m范围内上下缓慢活动，泥浆继续循环约2小时，并适当加入清水降低泥浆比重，泥浆指标满足要求，相对密度1.05-1.1，粘度17-20s，含砂率小于2%之后，再将钻头提出，检查合格后，即可下钢筋笼和砼灌注导管，然后进行第二次淸孔。

第二次淸孔时，先将砼灌注导管插入孔底，然后盖上闷头，接上泥浆管，开动泥浆泵，让泥浆循环，直到孔底检测检测沉淀厚度满足规范要求。

8、成孔检查

清孔后先进行自检，自检合格后报监理工程师检查验收；

成孔的允许偏差范围如下：

序号

项目

允许偏差

检验方法

1

孔径

不小于设计孔径Ｄ

测量检查

2

孔深

不小于设计孔深并进入设计土层

3

孔位中心

≤100mm

4

倾斜度

≤1%孔深

5

沉渣厚度

≤5cm

9、钢筋笼的制作与安装

钢筋笼在钢筋施工场地上一次加工成型，然后在墩位处采用机械接长整体一次性吊放，钢筋笼主筋采用滚扎直螺纹连接技术，连接标准应达到GBJB13.63-2005要求。

（1）、一般规定：

①、钢筋的力学性能符合GB1499.2-2007的规定。

②、钢筋应具有质量证明书，按试验规定要求进行抽验。

③、代换钢筋时，需满足设计和施工要求，并征得监理工程师同意。

（2）、钢筋笼制作

①、钢筋笼按设计要求及现场吊机起吊高度和运转条件的限制分段预制，根据主筋来料的长度每段长9m，并具有足够的刚度和稳定性。

②、钢筋使用前应调直、除锈。

钢筋笼成型采用卡板成型或箍筋成型。

钢筋笼下端垫齐，用加强箍筋封住。

每个钢筋笼安装4根φ54mm的声测钢管作为桩基检测用，在钢筋笼安装过程中必须确保声测管通畅到底。

③、在钢筋骨架上按规定设置保护层。

在钢筋笼上、下端及中部按设计要求于同一横截面上对称设置钢筋“耳环”，确保钢筋笼与孔壁间的保护层厚度。

④、钢筋笼焊接：

采取遮蔽措施，避免雨雪大风天施焊。

焊后让其自然冷却。

焊接时，主筋与加强箍筋全部焊接，主筋内缘保持光滑，钢筋接头不侵入主筋内净空。

⑤、声测管安装

a钢筋笼按设计图纸绑扎成型后，在钢筋笼内侧圆周布置声测管，各管路套丝后用管箍连接并加固焊牢，顶部接长至与施工平台平齐并封闭。

b声测管安装垂直度容许偏差不大于0.5％，且接头处孔壁过渡圆顺光滑。

钻孔桩钢筋骨架质量验收标准

项目

受力钢筋间距

±

10mm

尺量检查

箍筋间距或螺距

20mm

钢筋骨架长度

50mm

钢筋骨架直径

保护层厚度

6

钢筋弯起位置

（3）、钢筋笼的吊装

①清孔达到要求后应尽快吊放钢筋笼。

钢筋笼吊入桩孔时，动作要慢，对准孔中心，对准孔位轻放、慢放。

防止刮孔壁，保证钢筋笼中心与桩孔中心重合。

下放过程中，注意观察孔内水位情况，如有异样，立即停止，检查是否塌孔。

②钢筋骨架连接采用机械连接，须保证同一截面的连接头数不超过主筋数量的50%。

③钢筋笼定位：

钢筋笼下放到位后，应与护筒、钻机等连接牢固，防止在混凝土灌注过程中，发生掉笼或浮笼现象。

可在钢筋笼上端焊接四根φ20钢筋，其顶端作成圆环，固定在护筒顶部或钻机上。

④钢筋笼就位后，其底面高程与设计高程偏差≤±

5cm，平面中心偏差≤±

2cm。

钢筋笼下放的允许偏差为：

允许偏差（mm）

钢筋骨架在承台底以下长度

20

钢筋骨架垂直度

骨架长度0.5%

吊线和尺量检查

10、导管设置

（1）、封孔采用垂直导管法，导管采用φ30丝扣连接导管。

（2）、封孔导管使用前应预拼，并作水密试验，试压压力取最长孔深孔底水压力的1.5倍，严禁使用漏水的导管。

（3）、封孔导管使用前应作预拉试验，预拉拉力取最长导管的自重及导管内充满混凝土的重量计（扣除浮力）。

（4）、导管内壁应光滑圆顺，内径一致，拼装时，轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，亦不宜大于10cm。

导管底节长度为4m，标准节长度为3m，另配有部分2m，1.5m，1m的调整节，具体长度根据灌注平台标高、孔底标高确定。

（5）、导管预拼好后，进行编号、并用油漆在导管两侧做好刻度标记。

作深度标尺，同时根据起吊高度进行分段，利用汽车吊机吊放，依次入孔，两段接头连接必须牢固，并确保水密。

导管位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，保证导管底口距孔底0.25～0.4m。

（6）、导管上口设储料斗，储料数量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不得小于2m，并不宜大于6m。

（7）、导管下放完毕后，应上下起落试一试，确保操作机构灵活。

（8）、导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。

（9）、导管安装完毕，检查孔底沉淀情况。

若孔底沉碴厚度大于50mm，进行二次清孔。

11、灌注桩身水下混凝土

（1）、混凝土的运输

混凝土由商品混凝土工厂供应，由搅拌车运送至墩位。

混凝土浇筑一开盘，运输必须连续供应。

（2）、混凝土的浇注

①、首批混凝土灌注方量计算

首批混凝土的方量应能满足导管初次埋置深度大于等于1.0m和填充导管底部间隙的需要，首批混凝土的数量为：

式中:

V--首批混凝土所需方量（m3）;

h1--孔内混凝土面高度达到Hc时，导管内混凝土柱需要的高度（m），

h1≥

Hc--灌注首批混凝土时所需孔内混凝土面至孔底的高度（m），Hc=h2+h3；

D--井孔直径（m）;

d--导管内径，0.28m;

γc--混凝土拌和物的容重，24KN/m3;

γw--孔内泥浆的容重，10.3KN/m3;

h2--导管初次埋置深度，h2≥1.0m;

h3--导管底端至钻孔底间隙，取0.3m;

②、灌注砼前需在填充导管内安设泡沫隔水栓塞，待储料斗储满砼后，开始“拔球”灌注水下砼，拔球后混凝土要连续灌注，不得停顿，保证整桩在混凝土初凝前灌注完成。

③、砼灌注过程中要有专人测量砼面标高，正确计算导管在砼内的埋置深度，导管埋置深度适当，正确指挥导管的提升和拆除，保证埋置深度不大于6m，不小于2m。

④、灌注过程中应记录混凝土灌注量及相对应的混凝土面标高，用以分析扩孔率，发现异常情况应及时报告工程师并进行处理。

⑤、混凝土灌注到桩上部5m以内时，不再提升导管，待灌注至规定标高一次提出导管。

拔出最后一节导管时应缓慢提出，以免桩内夹入泥芯或形成空洞。

⑥、由于桩径大，导管埋深相对较深，由此造成浮浆较厚，现场实际灌注的桩顶标高按照比设计标高高1.0m控制。

⑦、灌注砼过程中应回收桩孔内泥浆，但孔内最后3～5m范围内泥浆质量较差，不回收处理。

⑧、水下混凝土灌注注意事项：

a砼灌注前，要办好隐蔽工程施工各项检查签证，施工过程中要认真填写施工记录表和施工记录。

b砼灌注工作应连续不间断进行，万一发生砼灌注中断事故，应根据导管的埋置深度，间断、少量提升导管，并立即排除故障。

c泡沫隔水栓塞应进行通过检查。

d砼填充是一个完整、连续、不可间断的工作，灌注工作开始前，机械管理人员和负责司机应对砼灌注所使用的全部机械进行维修、保养，保证机械在施工过程中正常运转。

e砼灌注工作是桩基施工的关建工序，应有专人负责指挥、协调。

f水下混凝土灌注完毕，对混凝土的拌和、运输、灌注等所用设备进行清点和清洗，并妥善保管备用。

（3）、混凝土质量检查

①、灌注过程中，必须对每根桩做好灌注记录，并按规定留取混凝土试件，每100m3应制取1组试件，且每根桩一般不少于2组试件。

试件放入试验室标养池内养护，养护28天后试压其抗压强度。

②、钻孔桩除进行常规质量检测外，尚须进行如下质量检测：

钻孔桩混凝土强度达到设计规定后，对桩进行超声波或低应变反射波法进行检测。

（4）、混凝土灌注过程中意外事故的预防

①、混凝土堵管

a优化混凝土配合比，混凝土需具有良好的流动性、和易性，防止堵管。

b保证灌注的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间，混凝土浇注过程中的间断时间应不得超过30min。

c导管不宜埋置过深，拆除导管应迅速及时，测量混凝土上升高度和导管埋深要勤、要准，避免计算出错。

②、导管进水

导管进水的主要原因有：

一是首批混凝土储量不足，或虽然储量已够，但导管底口距孔底的间距太大，混凝土下落后不能埋没导管底口；

二是导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水；

三是导管接头不严，或焊缝破裂，水从接头或焊缝流入；

四是导管长度出错。

为避免发生导管进水，混凝土水下灌注前要严格事前检查、签证，采取相应措施加以预防，万一发生，要立即查明事故原因，采取以下处理方法：

若是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落孔底的混凝土拌合物通过泥石泵吸出或用空气吸泥机吸出。

不得已时将钢筋笼提出采用复钻清除。

然后从新下放钢筋笼，导管并投入足够储量的首批混凝土，重新浇筑。

③、断桩

a选择和易性好的配合比，加缓凝剂，严格控制坍落度，并加强施工过程中混凝土的和易性控制。

b备用机械设备均应在混凝土灌注前作好准备，以便需要时能及时提供混凝土。

c混凝土灌注前对导管进行水密、承压和接头抗拉试验，以保证混凝土灌注过程中导管不漏水，提升导管时不至于拉断。

d严格按照《技术规范》要求，严格控制导管埋深，现场技术人员勤测孔深，保证实测数据和计算数据准确无误。

e保证施工过程中信息畅通，统一指挥。

6、钻孔事故预防及处理

1、坍孔：

（1）、坍孔的原因

①、泥浆的相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。

②、未及时补浆（或水）或孔内出现承压水或钻孔通过沙砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

③、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。

④、在松软地层中钻进进展太快。

⑤、调入钢筋骨架时碰撞孔壁。

（2）、坍孔的预防及处理。

①、在松散粉砂土和流沙中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

②、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒在钻。

③、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置回填砂（或粘土）混合物到坍孔处以上1-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

④、吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

2、斜孔

（1）斜孔的原因

1、钻孔中遇有较大的孤石或探头石。

2、在有倾斜的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进钻头受力不均。

3、钻机底座未安装水平或产生不均匀沉降或位移。

4、钻杆弯曲，接头不正。

（2）斜孔的预防及处理

1、安装钻机时要使底座水平、起重滑轮缘和护筒中心应在同一竖直线上，并经常检查校正。

2、在有倾斜的软硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进，或回填片石冲平后再钻进。

3、扩孔和偏孔

扩孔比较常见，一般表现为局部的孔径较大，在地下水呈运动状态，土质松散地层中或摆动过大，易于出现扩孔，扩孔出现原因同坍孔相同，轻则为扩孔重则为坍孔。

若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能走到设计深度则不必处理。

若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

缩孔即孔径超长缩小，一般表现为钻机钻进时卡钻，提不出钻头或者提钻异常的现象。

缩孔原因有两种:

一种是钻头焊补不及时时，严重磨耗的钻头，往往钻出较设计桩孔较小的孔，另一种是地层中有软塑土，遇水膨胀后是孔径缩小。

为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并需快速慢进，并附钻两三次;

或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使缩孔部位达到设计孔径要求为止。

4、梅花孔（或十字孔）

常发生在冲击钻钻进时，充成的孔不圆，叫